Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12212 / 12764
↖ ↑ ↗
← S 70.348317°
E 88.330078°		 ← 821.68 m → S 70.348317°
E 88.352051°		 →
↑
821.54 m
↓
↑
821.54 m
↓
S 70.355706°
E 88.330078°		 ← 821.38 m →
674 919 m²		 S 70.355706°
E 88.352051°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 14 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 12212 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12764 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.745391845703125 y=0.779083251953125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.745391845703125 × 214)
    floor (0.745391845703125 × 16384)
    floor (12212.5)     		tx = 12212
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.779083251953125 × 214)
    floor (0.779083251953125 × 16384)
    floor (12764.5)     		ty = 12764
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12212 / 12764 ti = "14/12212/12764"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12212/12764.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12212 ÷ 214
    12212 ÷ 16384     		x = 0.745361328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12764 ÷ 214
    12764 ÷ 16384     		y = 0.779052734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.745361328125 × 2 - 1) × π
    0.49072265625 × 3.1415926535     		Λ = 1.54165069
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.779052734375 × 2 - 1) × π
    -0.55810546875 × 3.1415926535     		Φ = -1.75334004050317
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.54165069} λ = 1.54165069}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.75334004050317))-π/2
    2×atan(0.173194499662468)-π/2
    2×0.171493281076931-π/2
    0.342986562153863-1.57079632675     		φ = -1.22780976
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.54165069} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 88.330078°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22780976 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.348317°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 12212 KachelY 12764 1.54165069 -1.22780976 88.330078 -70.348317
    Oben rechts KachelX + 1 12213 KachelY 12764 1.54203419 -1.22780976 88.352051 -70.348317
    Unten links KachelX 12212 KachelY + 1 12765 1.54165069 -1.22793871 88.330078 -70.355706
    Unten rechts KachelX + 1 12213 KachelY + 1 12765 1.54203419 -1.22793871 88.352051 -70.355706
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(-1.22780976--1.22793871) × R
    0.000128950000000128 × 6371000     		dl = 821.540450000813m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22780976--1.22793871) × R
    0.000128950000000128 × 6371000     		dr = 821.540450000813m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.54165069-1.54203419) × cos(-1.22780976) × R
    0.000383500000000092 × 0.336301200453459 × 6371000     		do = 821.677492592323m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.54165069-1.54203419) × cos(-1.22793871) × R
    0.000383500000000092 × 0.336179758417439 × 6371000     		du = 821.380775876719m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(-1.22780976)-sin(-1.22793871))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.336301200453459-0.336179758417439)×R²
    abs(1.54203419-1.54165069)×0.000121442036020103×R²
    0.000383500000000092×0.000121442036020103×6371000²
    0.000383500000000092×0.000121442036020103×40589641000000     		ar = 674919.415563055m²